Keďže solárna technológia je globálna z hľadiska životného prostredia, existujú určité výhody a nevýhody solárnych panelov. O týchto výhodách a nevýhodách a ešte viac sa diskutovalo v tomto článku.
V priebehu posledných desaťročí potreba udržateľnej energie spôsobila nárast rôznych zdrojov. A s ďalšími kampaňami o environmentálnych problémoch, ako je vyčerpávanie zdrojov, sa obnoviteľná energia stáva novým zameraním.
Ako náhrada za zdroje fosílnych palív sa vyvíjajú solárne, veterné, vodné, geotermálne zdroje, aby pokryli svetové energetické nároky. Vo vyspelých krajinách sa robí veľa výskumov. Ani rozvojové krajiny nezostali bokom, keďže svoju úlohu zohrávajú s takou technickou kapacitou, akú majú.
Solárna technológia je najrýchlejšie rastúca a je najbežnejšie využívanou obnoviteľnou energiou na svete. Dobré, ako sa zdá, nie je dokonalé. Používanie solárnych panelov má svoje výhody aj nevýhody. To sú tie, ktorým sa budeme venovať v tomto článku. S týmito znalosťami môžete zvážiť svoje možnosti predtým, ako sa rozhodnete, či do nich pôjdete alebo či budete hľadať iné alternatívy.
Obsah
Čo sú solárne panely?
Solárne panely môžeme nazvať aj fotovoltaické moduly. Solárny panel je usporiadanie fotovoltaických solárnych článkov spolu do listu. Každý fotovoltický článok je vyrobený z polovodiča a má schopnosť generovať napätie a elektrický prúd, keď je vystavený svetlu.
Solárne panely boli prvýkrát masovo vyrobené v roku 2000. Uskutočnil to nemecký environmentálny vedec a spoločnosť Eurosolar. Odvtedy sa urobilo viac inovácií a vyrobilo sa viac panelov.
Základným materiálom (teda polovodičom) používaným v solárnych paneloch môže byť striebro, kremík resp. Najpoužívanejší je kremík. Solárne panely môžu byť vyrobené z jedného kusu kremíka (monokryštalický) alebo viacerých kusov kremíka (polykryštalický). Polykryštalické panely majú zvyčajne modrú farbu a sú lacnejšie ako monokryštalické panely čiernej farby.
Solárne panely sa bežne používajú pri výrobe elektriny v domácnostiach a v priemysle. Okrem nich sa solárne panely používajú aj na klinikách na chladenie zdravotníckych potrieb. V poľnohospodárskych prevádzkach sa používajú ako zdroj energie pre zavlažovače. Solárne panely môžu byť tiež kombinované s inými obnoviteľnými zdrojmi energie, ako sú veterné turbíny, aby vytvorili to, čo je známe ako hybridné energetické systémy.
V sektore dopravy sa solárne panely používajú pri výrobe solárnych vozidiel. Používajú sa aj vo vesmírnych plavidlách a na vesmírnych staniciach.
Ako fungujú solárne panely
Fotovoltaický efekt solárnych panelov im umožňuje premieňať svetelnú energiu na elektrickú energiu. Táto funkcia je iniciovaná fyzikálnymi a chemickými reakciami, ktoré spôsobujú, že vonkajšie elektrické náboje vytvorené FV článkami sa pohybujú v reakcii na vnútorné elektrické pole v článku, čo spôsobuje tok elektriny.
Každý solárny fotovoltaický článok sa skladá z dvoch plátkov polovodičov. Polovodiče sú ďalej dopované inými materiálmi, aby sa na každom plátku vytvoril kladný alebo záporný elektrický náboj. Vrch môže byť prekrytý fosforom, aby sa zvýšili záporne nabité elektróny. Spodná časť polovodiča je ďalej podložená bórom, aby sa znížili záporné náboje a zvýšili kladné náboje. To vytvára elektrické pole na kremíkovej križovatke.
Keď svetelná energia zo slnka zasiahne bunky, vylúči elektróny z atómov a uvedie ich do pohybu. Elektrické pole spôsobuje, že sa voľné elektróny vzďaľujú od spoja. Kovové vodivé platne na stranách článku ďalej zbierajú tieto elektróny a prenášajú ich na drôty.
Ak majú byť panely použité na výrobu elektriny, budú potrebné batérie, invertor a regulátory nabíjania.
Solárne panely sú tvorené solárnymi článkami uzavretými v solárnych moduloch. Usporiadanie týchto panelov na streche, na zemi alebo na stene sa označuje ako solárne pole.
Keď vyjde slnko, na panely dopadajú svetelné lúče. Množstvo elektriny vyrobenej panelmi závisí od určitých faktorov, ako je intenzita slnka, denná doba, geografická poloha, vek panelov, počet panelov, ročné obdobie atď.
Keď sa priemerné špičkové slnečné hodiny menia, mení sa aj výstup solárneho výkonu panelov. V niektorých regiónoch môže byť priemerný maximálny počet slnečných hodín v júni pod 4.0 a v decembri 6.5 a viac. S týmito údajmi bude solárny panel s výkonom 80 W produkovať v júni približne 320 W slnečnej energie za deň a v decembri s priemernou hodnotou 6.5 maximálneho počtu slnečných hodín bude generovať približne 520 W slnečnej energie za deň.
Výkon solárnych panelov je ovplyvnený prevádzkovou teplotou článku. Odhaduje sa, že táto teplota sa mení o 2.5 % na každých 5 stupňov zmeny teploty. Solárne regulátory alebo regulátory nabíjania riadia množstvo náboja vstupujúceho do batérií. Ak tak neurobíte, kolísanie spôsobené zvyšovaním a poklesom slnečnej teploty môže poškodiť batérie. Niektoré regulátory nabíjania tiež premieňajú nadmerné napätie na prúd. To umožňuje rýchlejšie nabíjanie batérií.
Ak sa majú solárne panely použiť na napájanie zariadení na jednosmerný prúd, invertory nebudú potrebné. Ale keď sú zahrnuté AC gadgety, budú potrebné meniče. Úlohou meniča je premieňať jednosmerný prúd na striedavý prúd.
Výhody solárnych panelov
Viete, že solárne panely majú svoje výhody a nevýhody? Poďme si v krátkosti zopakovať výhody pred nevýhodami solárnych panelov.
Niektoré z týchto výhod vyplývajú zo skutočnosti, že panely sú závislé od solárnej energie, obnoviteľného a ekologického zdroja energie. Solárne panely nevypúšťajú žiadnu formu skleníkových plynov, pričom spĺňajú naše energetické nároky. Sú tiež cenovo výhodné z dlhodobého hľadiska. Tiež energia získaná zo solárnych panelov môže byť uložená v batériách a použitá, keď nie je slnečné svetlo.
Nevýhody solárnych panelov
S použitím solárnych panelov sú spojené aj nevýhody. Keď solárne panely nie sú namontované na strechách, zaberajú veľa miesta na zemi. Náklady na inštaláciu sú zvyčajne vysoké, najmä v krajinách, kde je energetický sektor slabo rozvinutý. Solárne panely sú tiež plne závislé od slnka. Keď nebude slnečné svetlo, nebude pre užívateľov solárnych panelov žiadna elektrina.
Ďalšie výhody a nevýhody solárnych panelov sme rozobrali v tomto článku.
Top 18 výhod a nevýhod polárnych panelov
- Dlhá životnosť
- Šetrné k životnému prostrediu
- Obnoviteľný
- Nízka údržba
- Energia môže byť uložená
- Dotovaná energia
- Žiadne mesačné účty
- Využíva sa menej miesta
- Zvýšená hodnota nehnuteľnosti
- Zdokonaľovanie technológie
- Menšia závislosť na neobnoviteľných zdrojoch energie
- Nízke riziká
- Vysoká cena
- Kolísanie energie
- Vplyv prírodných živlov
- Nízka účinnosť
- Poškodenie životného prostredia pôdy
- Solárne panely nie je možné recyklovať
výhody
1. Dlhá životnosť
Solárne panely sú veľmi odolné. Môžu slúžiť až 25 rokov. To je v porovnaní s inými zdrojmi energie veľmi dlhé.
2. Priateľské k životnému prostrediu
Využívanie prírody na riešenie energetických problémov spôsobilo životnému prostrediu veľa škôd. Veľa lesov bolo vyrúbaných a dezertifikácia si vyžiadala holé oblasti. Ak to bude pokračovať, dôjde k erózii približne 26 biliónov ton pôdy, zvýšia sa emisie CO2, ozónová vrstva sa bude naďalej vyčerpávať a zásoby uhlia, minerálneho oleja a zemného plynu sa vyčerpajú.
Ako už bolo spomenuté, solárne panely nevypúšťajú skleníkové plyny, ale zatiaľ nepokrývajú naše energetické potreby. Pokiaľ ide o vplyv na životné prostredie, solárne panely majú viac výhod ako nevýhod. Ak vezmeme do úvahy hlukové znečistenie, solárne panely sú jednoducho najlepšie, pretože nejde o žiadnu formu hluku.
Keď ideme ďalej a hodnotíme vplyv používania solárnych panelov na atmosférické prostredie, solárne panely nevypúšťajú skleníkové plyny, nemajú teda nič spoločné so skleníkovým efektom a globálnym otepľovaním. Nevypúšťajú významné množstvo žiadnych látok znečisťujúcich ovzdušie.
3. Žiadne mesačné účty
Na rozdiel od iných zdrojov energie si používanie panelov nevyžaduje mesačnú platbu za dodávku elektriny. Použitie solárnych panelov znižuje poplatky za energiu v oblastiach, kde je cena elektriny primerane vysoká a neustále rastie. Medzi takéto oblasti patrí Austrália a Nemecko.
4. Využíva sa menej miesta
Solárne panely je možné zavesiť na strechy a steny. Strechy v našich domoch sú dostatočne veľké, aby sa do nich zmestilo toľko panelov, koľko potrebujeme, aby nám dodali dostatok elektriny. Keď budú tieto dostupné priestory obsadené solárnymi panelmi, nebude potrebné viac miesta na zemi na montáž našich panelov. V prípade benzínových alebo naftových generátorov, vodných elektrární, veterných turbín a iných zdrojov energie to neplatí.
5. Obnoviteľné
Solárne panely využívajú na dodávanie elektriny ultrafialové slnečné lúče. Táto slnečná energia si nevyžaduje žiadnu formu ľudského vstupu na jej doplnenie. Poskytuje ho príroda a je neustále zásobovaný. Všetko, čo musíme urobiť, je správne namontovať naše panely a umiestniť ďalšie potrebné komponenty.
6. Nízka údržba
Solárne panely vyžadujú len malé úsilie pri údržbe. Bežná údržba panelov zahŕňa čistenie prachových častíc, ktoré sa nahromadili na povrchu panelov. Bunky je možné odpojiť a vymeniť, keď sa niektoré poškodia.
Dôvodom nízkych požiadaviek na údržbu solárnych panelov je, že zostanú v rovnakej polohe po dlhú dobu. Keď sú panely namontované, môžu tam zostať počas celej svojej životnosti.
7. Napájanie môže byť uložené
Niekedy slnko vydá viac energie, ako potrebujeme. Keď k tomu dôjde, prebytočná energia sa môže uložiť do batérií, aby sa mohla použiť neskôr.
V niektorých regiónoch je prebytočná energia obchodovateľná. To znamená, že môžete predať svoju energiu navyše výmenou za nejaké peniaze. Služby ako čisté meranie a výkupné tarify to umožňujú.
8. Dotovaná energia
Používanie solárnych panelov priťahuje určitú priazeň vlády v určitých regiónoch. Tieto vlády sa niekedy rozhodnú dotovať cenu panelov, aby boli dostupné pre väčšiu populáciu. Iní sponzorujú projekty, ktoré vyžadujú použitie fotovoltaických článkov.
9. Zvýšená hodnota majetku
Použitie solárnych panelov v nehnuteľnosti (či už ide o dom, školu, administratívnu budovu atď.) zvyšuje peňažnú hodnotu tejto nehnuteľnosti. Takáto nehnuteľnosť má pri predaji alebo prenájme šancu prilákať viac kupujúcich. Ten, kto nehnuteľnosť kupuje, má totiž istotu neustálej dodávky elektriny.
10. Zlepšovanie technológie
Od prvej masovej výroby solárnych panelov na začiatku 21. storočia sa urobilo množstvo inovácií. Solárna technológia ako celok je nedokončená. To je veľká výhoda, pretože sa úspešne podarilo zapracovať na mnohých obmedzeniach týkajúcich sa využívania solárnej technológie. Uskutočňuje sa ďalší výskum, ako dosiahnuť zlepšenia v tomto sektore energetického priemyslu.
Potreba vykonať viac práce tiež vytvorila priestor pre viac pracovných miest vo výskume, dizajne a výrobe, čím sa vytvoril priestor pre zamestnanosť väčšieho počtu osôb. Aj teraz výroba a montáž solárnych panelov vytvára pracovné príležitosti pre mnohých.
11. Menšia závislosť na neobnoviteľných zdrojoch energie
Ropa je žiaľ najpoužívanejším zdrojom energie, je neobnoviteľná. Využívanie solárnej energie postupne zníži našu závislosť od ropy.
12. Nízke riziká
Použitie solárnych panelov na výrobu elektriny prináša nižší potenciál pre elektrické šoky a výpadky prúdu. Súčasná generácia je oveľa bezpečnejšia ako tradičná elektrina.
Nevýhody solárnych panelov
13. Vysoké náklady
Výroba solárnych panelov stojí veľa. Náklady na nákup sú ďalšou nevýhodou, pretože solárne panely sú drahé. Okrem nákladov na panely, batérie a invertory, ak je to potrebné, navyše k nákladom na nákup solárneho zariadenia. Keď sa vezme do úvahy suma vynaložená na prepravu tohto zariadenia, človek môže nakoniec minúť viac peňazí na inštaláciu solárnej energie v domácnosti, ako sa minulo na výstavbu budovy.
14. Kolísanie energie
Niekedy je intenzita slnka vysoká a inokedy nízka. Táto zmena teploty článku spôsobuje zmeny prúdu a napätia
15. Vplyv prírodných živlov
Množstvo energie generovanej solárnymi panelmi je ovplyvnené niektorými prírodnými živlami, ako sú poveternostné podmienky, denná doba a zemepisná šírka.
Všetci vieme, že žiadna časť zemského povrchu nedostáva v noci slnečné žiarenie. Počas tejto dennej doby samotné solárne panely predstavujú výpadok prúdu. Počas zimy a obdobia dažďov je energia zo slnka zvyčajne veľmi nízka. To tiež obmedzuje množstvo energie, ktoré bude k dispozícii pre tých, ktorí sú na výrobu elektriny závislí od solárnych panelov.
Ďalším rušivým faktorom je zemepisná šírka. Regióny bližšie k rovníku dostanú viac slnečnej energie ako regióny vzdialené od rovníka.
16. Nízka účinnosť
Účinnosť solárnych panelov je len 15-20 percent. To znamená, že 80-85 percent energie získanej zo slnka sa stratí, zatiaľ čo zvyšok sa premení na elektrinu.
17. Poškodenie životného prostredia krajiny
Je pravda, že solárne panely pomáhajú znižovať objem plynov, ako je oxid uhličitý, ktorý je spojený s dodávkou energie. Solárne panely však predstavujú hrozbu pre pôdne prostredie. Napríklad solárne koncentrátory, ktoré...menia povahu zeme a suchozemských rastlín. Tiež vzduch spojený s odrazom slnečného žiarenia môže zmeniť smer vetra, tepelnú bilanciu a vlhkosť v oblastiach, kde sú panely namontované.
Keď sú solárne panely umiestnené na zemi alebo na povrchoch v blízkosti zdrojov pitnej vody, kvapaliny vriace pri nízkej teplote v týchto paneloch môžu časom kontaminovať pitnú vodu.
18. Solárne panely sa nedajú recyklovať
V súčasnosti neexistuje žiadna technológia na recykláciu solárnych panelov po prekročení ich životnosti. Likvidácia týchto panelov je v súčasnosti celosvetovou záležitosťou. Neexistujú ani opatrenia na recykláciu kadmia pri použití v paneloch.
Často kladené otázky
Čo sa stane so solárnymi panelmi po 25 rokoch?
Dá sa povedať, že 25 rokov je najmenšia životnosť solárnych panelov. Do tejto doby ich účinnosť výrazne klesla a životnosť použitých polovodičov a iných materiálov sa skončila.
Poškodzujú solárne panely pôdu?
Ano oni robia. Keď sú namontované na zemi, rastliny nemôžu prežiť pod panelmi.
Prečo sú solárne panely vždy umiestnené na strechách?
Solárne panely nie sú vždy umiestnené na strechách. Často sa tam však umiestňujú z dvoch hlavných dôvodov. Prvým je využitie už dostupného priestoru a nie pustatiny. Druhým dôvodom je mať panely bližšie k slnku a udržiavať ich v priamom kontakte so slnečným žiarením.
Existujú nevýhody solárnych panelov na strechách?
Áno tam sú. Solárne panely na strechách (najmä ak strešné materiály nie sú dostatočne pevné) zaťažujú strechy takou mierou, čo spôsobuje zatekanie a deformáciu striech.
Fungujú solárne panely aj v noci?
Nie, nerobia.
Ako dlho vydržia solárne panely?
Solárne panely môžu slúžiť až 25-50 rokov.
Odporúčanie
- Ako sa slnečná energia ukladá v rastlinách | Praktické vysvetlenie
. - Skladovanie slnečnej energie vo vode | Hoax alebo realita
. - 9 hlavných problémov so skladovaním slnečnej energie
. - 40 najlepších spoločností v oblasti solárnej energie podľa krajín
. - 7 najlepších spôsobov využitia slnečnej energie | Výhody a nevýhody
Je pekné, že ste spomenuli, ako by solárne panely mohli slúžiť až 25 rokov. Cena elektriny v poslednej dobe stúpa, takže moja rodina sa snaží vymyslieť spôsoby, ako by sme mohli ušetriť nejaké peniaze, pokiaľ ide o elektrinu. Počul som, že solárna energia sa z dlhodobého hľadiska zaplatí sama za seba, takže možno by sme mali požiadať o služby inštalácie solárnych panelov.